1、模塊二曲柄連桿機構檢修模塊二曲柄連桿機構檢修 1 2 3 3 任務一機體組的構造及檢修任務一機體組的構造及檢修 任務二活塞連桿組的構造及檢修任務二活塞連桿組的構造及檢修 任務三曲軸飛輪組的構造及檢修任務三曲軸飛輪組的構造及檢修 返回 第一單元概述第一單元概述 一、功用：一、功用： 作功沖程：將燃料燃燒時產生的熱能轉變為活塞往復運動作功沖程：將燃料燃燒時產生的熱能轉變為活塞往復運動 的機械能，再轉變為曲軸旋轉運動而對外輸出動力的機械能，再轉變為曲軸旋轉運動而對外輸出動力 其他沖程：把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動其他沖程：把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的往復直線運動 （依靠曲軸與飛輪的慣性）

2、（依靠曲軸與飛輪的慣性） 2 二、組成：二、組成： 1 1、機體組機體組：氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸 蓋和氣缸墊蓋和氣缸墊-不動件不動件 曲軸箱曲軸箱 氣缸體氣缸體 氣缸墊氣缸墊 氣缸蓋氣缸蓋 氣缸氣缸 油道和水道油道和水道 油底殼油底殼 3 2 2、活塞連桿組：活塞連桿組： 由活塞、活塞環、活塞銷和連桿由活塞、活塞環、活塞銷和連桿-運動件運動件 氣環氣環 油環油環 活塞銷活塞銷 活塞活塞 連桿連桿 連桿螺栓連桿螺栓 連桿軸瓦連桿軸瓦 連桿蓋連桿蓋 4 3 3、曲軸飛輪組：曲軸飛輪組：曲軸、飛輪曲軸、飛輪減振器減振器 起動爪起動爪 正時齒輪正時齒輪

3、 主軸瓦主軸瓦 皮帶輪皮帶輪 扭轉減振器扭轉減振器 飛輪飛輪 飛輪螺栓飛輪螺栓 曲軸曲軸 5 三三 、工作條件：工作條件： 發動機工作時，曲柄連桿機構直接與高溫高壓氣體接觸，發動機工作時，曲柄連桿機構直接與高溫高壓氣體接觸， 曲軸的旋轉速度又很高，活塞往復運動的線速度相當大，同曲軸的旋轉速度又很高，活塞往復運動的線速度相當大，同 時與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機構還受到化學時與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，曲柄連桿機構還受到化學 腐蝕作用，并且潤滑困難。可見，曲柄連桿機構的工作條件腐蝕作用，并且潤滑困難。可見，曲柄連桿機構的工作條件 相當惡劣，它要承受相當惡劣，它要承受高溫、高壓、高速和化

4、學腐蝕高溫、高壓、高速和化學腐蝕作用。作用。 工作條件工作條件: :高溫高溫, ,高壓高壓, ,高速高速, , 化學腐蝕化學腐蝕 受力分析受力分析: :氣體作用力氣體作用力, ,往復慣性力往復慣性力, , 離心力，離心力，摩擦力摩擦力 6 四、受力分析四、受力分析 曲柄連桿機構受的力主曲柄連桿機構受的力主 要有要有氣壓力氣壓力P P，往復慣性力，往復慣性力Pj Pj， 旋轉離心力旋轉離心力PcPc和摩擦力和摩擦力F F。 P Pj PC F 7 1 1、氣壓力：、氣壓力：氣壓力氣壓力P P的集中力的集中力P PP P分解為側壓力分解為側壓力N NP P和和S SP P， S SP P 分解為分

5、解為R RP P和和T TP P，R RP P使曲軸主軸頸處受壓，使曲軸主軸頸處受壓，T TP P為周向產生轉為周向產生轉 矩的力。矩的力。 (1)(1)作功行程：側壓力作功行程：側壓力N NP P向左，向左， 活塞的左側面壓向氣缸壁，左活塞的左側面壓向氣缸壁，左 側磨損嚴重側磨損嚴重 NP SP P RP TP 8 (2)(2)壓縮行程：側壓力壓縮行程：側壓力N NP P向向 右，活塞的右側面壓向氣右，活塞的右側面壓向氣 缸壁，左側磨損嚴重。缸壁，左側磨損嚴重。 NP P SP RP TP 9 2 2、 往復慣性力往復慣性力P Pj j：活塞在上活塞在上 半行程時，慣性力都向上，半行程時，慣

6、性力都向上， 下半行程時，慣性力都向下。下半行程時，慣性力都向下。 在上下止點活塞運動方向改在上下止點活塞運動方向改 變，速度為零，加速度最大，變，速度為零，加速度最大， 慣性力也最大；在行程中部慣性力也最大；在行程中部 附近，活塞運動速度最大，附近，活塞運動速度最大， 加速度為零，慣性力也等于加速度為零，慣性力也等于 零。零。 Pj 10 3 3、 離心慣性力離心慣性力P PC C：旋轉旋轉 機件的圓周運動產生離心機件的圓周運動產生離心 慣性力，方向背離曲軸中慣性力，方向背離曲軸中 心向外。離心力加速軸承心向外。離心力加速軸承 與周頸的磨損，也引起發與周頸的磨損，也引起發 動機振動而傳到機體

7、外。動機振動而傳到機體外。 Pc 11 4 4、摩擦力、摩擦力F F：指相互指相互 運動件之間的摩擦力，運動件之間的摩擦力， 它是造成配合表面磨它是造成配合表面磨 損的根源。損的根源。 F 12 四、機體組四、機體組 機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎，機體是構成發動機的骨架，是發動機各機構和各系統的安裝基礎， 其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此， 機體必須要有足夠的強度和剛度機體必須要有足夠的強度和剛度機體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、機體組由氣缸體、曲軸箱、油底殼、 氣缸套、氣缸蓋、

8、氣缸墊組成。氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。 曲軸箱曲軸箱 氣缸體氣缸體 氣缸墊氣缸墊 氣缸蓋氣缸蓋 氣缸氣缸 油道和水道油道和水道 油底殼油底殼 13 1 1、 氣缸體氣缸體 水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱 常鑄成一體，稱為氣缸體常鑄成一體，稱為氣缸體曲軸箱，曲軸箱， 也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄 鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱 為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱， 其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體 內部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤內部鑄

9、有許多加強筋，冷卻水套和潤 滑油道等。滑油道等。 14 氣缸體的分類氣缸體的分類 1 1）根據氣缸的排列方式根據氣缸的排列方式 （1 1）直列式：多用于六缸以下的發動機。）直列式：多用于六缸以下的發動機。 （2 2）V V型式：縮短了發動機的長度和高度，多用于八缸以上發動機。型式：縮短了發動機的長度和高度，多用于八缸以上發動機。 （3 3）對置式：是）對置式：是V V型的特殊形式。型的特殊形式。 15 結構簡單、加工結構簡單、加工 容易，但發動機容易，但發動機 長度和高度較大。長度和高度較大。 縮短了機體的長度和高縮短了機體的長度和高 度，增加了剛度，減輕度，增加了剛度，減輕 了發動機的重量；

10、形狀了發動機的重量；形狀 復雜，加工困難。復雜，加工困難。 16 高度小，總體布置 方便。 對置氣缸式發動機對置氣缸式發動機 17 名稱性能應用 一般式 （平分式） 機體高度小、重量輕、結構緊湊，便于加 工拆卸。剛度和強度差。 492Q汽油機，90系 列柴油機。（中小 型） 龍門式 強度和剛度較好。工藝性差、結構笨重、 加工困難。（大中型發動機） 捷達轎車、富康轎 車、桑塔納轎車 隧道式 結構緊湊、剛度和強度好。難加工、工藝 性差、曲軸拆卸不方便。主軸承同軸度易 保證，主軸承用滾動軸承 負荷較大的柴油機 上 。 油底殼油底殼 安裝平安裝平 面和曲面和曲 軸旋轉軸旋轉 中心在中心在 同一高同一高

11、 度。度。 氣缸體上曲氣缸體上曲 軸的主軸承軸的主軸承 孔為整體式。孔為整體式。 2 2）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為）按氣缸體與油底殼安裝平面位置不同分為 油底殼安裝油底殼安裝 平面低于曲平面低于曲 軸的旋轉中軸的旋轉中 心。心。 18 3 3）根據冷卻方式不同）根據冷卻方式不同 (1)(1)、水冷、水冷 (2)(2)、風冷、風冷 19 4 4）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體）整體式氣缸體和鑲嵌式氣缸體 (1)(1)、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。、整體式氣缸體：氣缸直接鏜在氣缸體上。 (2)(2)、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內的氣缸。、鑲嵌式氣缸體：氣缸套鑲嵌到氣缸體內的氣

12、缸。 類型構造性能及應用 整體式 氣缸直接鏜在氣缸 體上 強度和剛度好，能承 受大負荷。成本高。 鑲嵌式 用耐磨優質材料制 成氣缸套，再裝到 一般材料制成的氣 缸體內。 降低了制造成本，便 于修理和更換氣缸套， 延長了氣缸體的使用 壽命。 20 4.氣缸磨損的規律與原因 (1)一般會磨成上大、下小倒錐形，磨損原因如下。 潤滑不良造成磨損：發動機工作時氣缸上部潤滑條件較 差，這是因為潤滑油不易噴到氣缸壁上部，而其上部溫度 又高，使進入氣缸的潤滑油粘度下降不能形成良好油膜， 甚至可能被燒掉，實驗證明當溫度超過 250時，完整的 油膜很難形成，而接近燃燒室的氣缸壁，工作油溫度高達 350。 上一頁

13、下一頁返回 任務一機體組的構造及檢修 另外進入氣缸的可燃混合氣中細小粒，不斷沖刷缸壁也破 壞了油膜，使氣缸上部活塞環形成干摩擦或半干摩擦，加 劇了氣缸磨損。 高壓造成的機械磨損：發動機工作時活塞環在自身彈力 和氣體壓力作用下，壓在氣缸壁上，當活塞在氣缸中往復 運動時，活塞環與氣缸壁相對運動而產生摩擦磨損，程度 取決于活塞環作用在氣缸壁上正壓力的大小。正壓力越大， 潤滑油膜的形成和保持越難，機械磨損越嚴重。在做功沖 程中，活塞下行氣缸容積增大，這個壓力將隨之降低，這 樣氣缸磨損不均勻形狀呈上大、下小的倒錐形。 (2)最前端 1缸和最后端 4，6缸，磨損大于其他缸，原因如 下。 由于溫度造成的酸腐

14、蝕 1缸，4，6缸散熱條件好，溫度 低于其他缸，易造成酸性磨損。 上一頁 下一頁返回 任務一機體組的構造及檢修 1缸和 4，6缸，受慣性力影響，是負荷輸出端，所以磨 損大于其他缸，且徑向磨損大于軸向，形成橢圓形。 (3)徑向小于軸向的橢圓形。 發動機做功沖程，連桿下行會對氣缸產生一個側向沖擊， 加大了主推力面磨損；在壓縮沖程時，也會有一個側向力， 產生同樣側向沖擊，也加大了磨損，不過小于做功沖程， 這樣就會磨成徑向小于軸向的橢圓形。 (4)腰鼓形。由于吸入塵土之類的雜質，中間的磨損速度最 快，形成腰鼓形。 二、油底殼 1.功用 油底殼用于儲存和冷卻機油并封閉曲軸箱。 上一頁 下一頁返回 五、油

15、底殼五、油底殼 1).1).功用：功用：貯存和冷卻機油并封貯存和冷卻機油并封 閉曲軸箱。閉曲軸箱。 2).2).構造：構造： （1 1）用薄鋼板沖壓而成。）用薄鋼板沖壓而成。 （2 2）內部設有穩油擋板，以防）內部設有穩油擋板，以防 止汽車振動時油底殼油面產生較止汽車振動時油底殼油面產生較 大的波動。大的波動。 （3 3）最低處有放油塞）最低處有放油塞( (磁性磁性) ) （4 4）曲軸箱與油底殼之間有密）曲軸箱與油底殼之間有密 封襯墊。封襯墊。 24 六、氣缸套六、氣缸套 目的：解決成本與壽命之間的矛盾。目的：解決成本與壽命之間的矛盾。 氣缸內鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可

16、用價廉的氣缸內鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價廉的 普通鑄鐵或質量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節省了普通鑄鐵或質量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節省了 好材料。好材料。 25 性能如性能如 何？何？ 1 1、干缸套和濕缸套、干缸套和濕缸套 名稱名稱特點特點示意圖示意圖 干缸套干缸套 外壁不直接與冷卻水接觸。外壁不直接與冷卻水接觸。 1 1）壁厚較薄（）壁厚較薄（1mm1mm3mm3mm）；）； 2 2） 與剛體承孔過盈配合；與剛體承孔過盈配合； 3 3） 不易漏水漏氣不易漏水漏氣。 濕缸套濕缸套 外壁直接與冷卻水接觸。外壁直接與冷卻水接觸。 1 1

17、）壁厚較厚（）壁厚較厚（5mm5mm9mm9mm）；）； 2 2） 散熱效果好；散熱效果好； 3 3） 易漏水漏氣；易漏水漏氣； 4 4） 易穴蝕。易穴蝕。 強度和剛強度和剛 度都較好，度都較好， 加工復雜，加工復雜， 拆裝不便，拆裝不便， 散熱不良。散熱不良。 散熱良好、冷卻散熱良好、冷卻 均勻、加工容易。均勻、加工容易。 強度和剛度不如強度和剛度不如 干缸套，易漏水。干缸套，易漏水。 26 2. 2.型式型式 （1 1）干式缸套）干式缸套13mm13mm 定義：定義：其外表面不直接與冷卻水接觸。其外表面不直接與冷卻水接觸。 特點：特點： 1) 1)壁厚較薄（壁厚較薄（1mm1mm3mm3m

18、m）；）； 2) 2)與缸體承孔過盈配合；與缸體承孔過盈配合； 3) 3)不易漏水漏氣。不易漏水漏氣。 13mm 27 （2 2）濕式缸套）濕式缸套 定義：定義：其外表面直接與冷卻水接其外表面直接與冷卻水接 觸。觸。 特點：特點： 1) 1)壁厚較厚（壁厚較厚（5mm5mm9mm9mm）；）； 2) 2)散熱效果好；散熱效果好； 3) 3)易漏水漏氣；易漏水漏氣； 4) 4)易穴蝕易穴蝕 59m m 0.050.15mm 28 定位：定位： 1 1）徑向：）徑向：靠上下兩個凸出的、與氣缸體靠上下兩個凸出的、與氣缸體 間為動配合的圓環帶間為動配合的圓環帶A A和和B B。 2 2）軸向：）軸向：

19、利用缸套上部凸緣與缸體相應利用缸套上部凸緣與缸體相應 的臺階。的臺階。 0.050.15mm A B 29 密封：密封： 上部：上部：缸套頂面高出缸體缸套頂面高出缸體0.05mm0.05mm0.15mm0.15mm， 當氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺接合當氣缸蓋螺栓擰緊后，缸套與缸體凸臺接合 處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。處、缸套與缸墊接合處，承受較大的壓緊力。 下部：下部：1 13 3個耐熱耐油的橡膠密封圈。個耐熱耐油的橡膠密封圈。 0.050.15m m 30 2 2、氣缸蓋與燃燒室、氣缸蓋與燃燒室 1)1)、氣缸蓋、氣缸蓋（汽油機多為整體式；柴油機多為分開式）（汽油機多為整體

20、式；柴油機多為分開式） 功用：功用：密封氣缸的上部，與密封氣缸的上部，與 活塞、氣缸等共同構成燃活塞、氣缸等共同構成燃 燒室。燒室。 工作條件：由于接觸溫工作條件：由于接觸溫 度很高的燃氣，所以承受度很高的燃氣，所以承受 的熱負荷很大。的熱負荷很大。 材料：材料：灰鑄鐵或合金鑄鐵，灰鑄鐵或合金鑄鐵， 鋁合金。鋁合金。氣缸蓋上有冷卻氣缸蓋上有冷卻 水套、燃燒室、水套、燃燒室、 進排氣門道、氣門導管孔進排氣門道、氣門導管孔 和進排氣門座、火花塞孔和進排氣門座、火花塞孔 （汽油機）或噴油器座孔（汽油機）或噴油器座孔。 31 2 2）、汽油機燃燒室）、汽油機燃燒室 要求：要求：結構緊湊，冷卻面積小；能使混合氣在壓縮行程中形成良結構緊湊，冷卻面積小；能使混合氣在壓縮行程中形成良 好的渦流運動好的渦流運動 類型：類型： 名稱名稱 特點特點示意圖示意圖應用應用 半球形半球形 結構緊湊、排氣效果結構緊湊、排氣效果 好火焰行程短、燃燒好火焰行程短、燃燒 速率高、熱損失小、速率高